| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 引言 | 第16-24页 |
| 1.1 量子技术 | 第16-19页 |
| 1.1.1 量子计算 | 第16-18页 |
| 1.1.2 量子信息 | 第18页 |
| 1.1.3 量子度量学 | 第18-19页 |
| 1.2 面临的困难和解决的途径 | 第19-20页 |
| 1.3 NV色心与量子技术 | 第20-22页 |
| 1.4 本论文的结构 | 第22-24页 |
| 第二章 金刚石中NV色心简介 | 第24-30页 |
| 2.1 物理结构 | 第24-25页 |
| 2.2 电子结构 | 第25-28页 |
| 2.2.1 基态α_1~2e~2构型 | 第25-26页 |
| 2.2.2 激发态α_1~1e~3构型 | 第26-28页 |
| 2.3 金刚石周围的核自旋 | 第28-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 氮空位中心轨道和自旋耗散过程 | 第30-34页 |
| 3.1 NV色心轨道耗散过程 | 第30-31页 |
| 3.1.1 外禀耗散过程 | 第30-31页 |
| 3.1.2 内禀耗散过程 | 第31页 |
| 3.2 NV色心自旋耗散过程 | 第31-33页 |
| 3.2.1 基态自旋的耗散过程 | 第31-33页 |
| 3.2.2 激发态自旋的耗散过程 | 第33页 |
| 3.3 本章小结 | 第33-34页 |
| 第四章 激光导致核自旋耗散 | 第34-78页 |
| 4.1 研究背景与现状 | 第34页 |
| 4.2 理论 | 第34-41页 |
| 4.2.1 核自旋约化密度矩阵的运动方程 | 第34-35页 |
| 4.2.2 理论的推导过程 | 第35-37页 |
| 4.2.3 核自旋跃迁速率的微扰理论 | 第37-38页 |
| 4.2.4 核自旋库Overhauser场的福克-普朗克方程 | 第38-41页 |
| 4.3 激光冷却核自旋的Overhauser场的理论解释 | 第41-47页 |
| 4.3.1 模型 | 第41-42页 |
| 4.3.2 电子稳态 | 第42-44页 |
| 4.3.3 核自旋的跃迁速率 | 第44页 |
| 4.3.4 氮核的极化和~(13)C核自旋库的冷却 | 第44-47页 |
| 4.4 在氮空缺陷基态免交差点附近通过光泵浦来有效地极化弱耦合的核自旋 | 第47-59页 |
| 4.4.1 物理图像 | 第48-49页 |
| 4.4.2 理论模型 | 第49-50页 |
| 4.4.3 核自旋动力学极化方程 | 第50-53页 |
| 4.4.4 强核情况 | 第53-54页 |
| 4.4.5 弱核情况 | 第54-59页 |
| 4.4.6 本节小结 | 第59页 |
| 4.5 超精细相互作用导致的核自旋的退相与弛豫 | 第59-77页 |
| 4.5.1 二能级涨落子模型 | 第60-65页 |
| 4.5.2 七能级模型 | 第65-76页 |
| 4.5.3 小结 | 第76-77页 |
| 4.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第五章 NV色心的量子度量学 | 第78-92页 |
| 5.1 量子度量学基础 | 第78-80页 |
| 5.1.1 数据获取过程 | 第78-79页 |
| 5.1.2 数据处理过程 | 第79-80页 |
| 5.2 高动力学量程磁仪中的数据后处理 | 第80-91页 |
| 5.2.1 非自适应方案 | 第81-83页 |
| 5.2.2 光子数统计分布 | 第83-86页 |
| 5.2.3 数据处理方法以及估计量的行为 | 第86-89页 |
| 5.2.4 实时间跟踪测量随时间变化的磁场 | 第89-91页 |
| 5.3 本章小结 | 第91-92页 |
| 第六章 总结与展望 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-104页 |
| 附录A Fisher信息的解析表达式 | 第104-106页 |
| 致谢 | 第106-108页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第108页 |
